RU2162369C2 - Process and gear to separate hard material from less hard material - Google Patents
Process and gear to separate hard material from less hard material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162369C2 RU2162369C2 RU97102764A RU97102764A RU2162369C2 RU 2162369 C2 RU2162369 C2 RU 2162369C2 RU 97102764 A RU97102764 A RU 97102764A RU 97102764 A RU97102764 A RU 97102764A RU 2162369 C2 RU2162369 C2 RU 2162369C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- nozzle
- water
- aluminum
- jets
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/04—Working-up slag
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
- B03B9/04—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for furnace residues, smeltings, or foundry slags
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для отделения более твердого материала от менее твердого, в частности к отделению магния или алюминия от компактного сплошного блока отходов, содержащих магний или алюминий. The present invention relates to a method and apparatus for separating harder material from less solid, in particular to separating magnesium or aluminum from a compact solid block of waste containing magnesium or aluminum.
Известные способы извлечения металла из шлака и отвалов, содержащих магний и алюминий, или для разделения соответствующих сочетаний материалов технически сложны, часто вредны для окружающей среды и поэтому дорогостоящи. Known methods for extracting metal from slag and dumps containing magnesium and aluminum, or to separate the appropriate combinations of materials are technically complex, often harmful to the environment and therefore expensive.
Так, например, металлический магний извлекают из магниевого шлама, который формуют в блоки или заливают в стальные бочки в то время, когда он все еще находится в жидкой фазе, и который содержит магний, распределенный в основе из солей и оксидов. Обычной практикой является дробление этих блоков в несколько этапов при одновременном отборе металла вручную и просеивании металла, в результате чего из процесса удаляют остаточный шлам для последующего вывоза в отвалы или использования в иных целях. Для этого процесса требуются огромные механические агрегаты для переработки материала вне зависимости от нужной производительности. Одновременно на различных предприятиях образуются относительно небольшие количества магниевого шлама. По этой причине во всем мире утилизацию осуществляют лишь на очень немногих централизованных предприятиях, в связи с чем транспортные расходы могут быть велики как из-за расстояния, так и из-за того, что в отношении транспортировки и упаковки магниевого шлама существуют жесткие ограничения. For example, metallic magnesium is extracted from magnesium sludge, which is molded into blocks or poured into steel barrels while it is still in the liquid phase, and which contains magnesium distributed in the base from salts and oxides. It is common practice to crush these blocks in several stages while simultaneously removing the metal manually and sieving the metal, as a result of which the residual sludge is removed from the process for subsequent removal to dumps or for other use. This process requires huge mechanical units for processing the material, regardless of the desired performance. At the same time, relatively small amounts of magnesium sludge are formed at various enterprises. For this reason, only very few centralized enterprises carry out recycling around the world, and therefore transportation costs can be high both because of the distance and because there are strict restrictions on the transportation and packaging of magnesium sludge.
В ходе технологического процесса происходит выделение опасных и создающих помех газов, которое следует контролировать. Кроме того, в связи с высокой гигроскопичностью магниевого шлама его сухая переработка предъявляет особые требования к выбору дробильного и просеивающего оборудования, а также конвейеров и оборудования для улавливания пыли и газов. During the process, hazardous and interfering gases are released, which should be monitored. In addition, due to the high hygroscopicity of magnesium sludge, its dry processing makes special demands on the choice of crushing and screening equipment, as well as conveyors and equipment for collecting dust and gases.
На многих предприятиях до сих пор или до последнего времени делали выбор в пользу вывоза шлама в отвалы, как самого простого и дешевого решения. Однако по мере ужесточения требований к защите окружающей среды во все большем числе промышленно развитых стран вводится запрет на создание таких отвалов. At many enterprises, until now or until recently, they have opted for the removal of sludge to dumps as the simplest and cheapest solution. However, as environmental protection requirements become more stringent, more and more industrialized countries prohibit the creation of such dumps.
Известен способ переработки отходов магниевого производства, в котором твердые магнийсодержащие отходы предварительно смешивают с водой в соотношении (5-7):1 до образования густой кашицы и выдерживают при 100-120oC в течение 50-60 мин. После схватывания образующейся массы получают цемент, который дробят и подвергают трехфазной хемосорбции в присутствии воды. Процесс позволяет получить хлормагниевые щелоки высокой концентрации. Недостаток - необходимость контролирования вредных газов /1/.A known method of processing waste magnesium production, in which solid magnesium-containing waste is pre-mixed with water in the ratio (5-7): 1 until a thick slurry is formed and kept at 100-120 o C for 50-60 minutes After setting the resulting mass, cement is obtained, which is crushed and subjected to three-phase chemisorption in the presence of water. The process allows to obtain high-concentration chlormagnesium liquors. The disadvantage is the need to control harmful gases / 1 /.
Другим примером является извлечение металлического алюминия из белого дросса, которое до настоящего времени осуществляется с помощью случайных и дорогостоящих методов. Первой операцией переработки дросса, охлажденного в изложницах, обычно является механическое обогащение в ходе нескольких этапов дробления с отсеиванием металлических частиц от неметаллических. В результате удается получить концентрат с содержанием металлического алюминия порядка 60-70%, перед тем как направить его на переплавку во вращающуюся варницу. Подсчитано, однако, что охлаждение дросса в изложницах ведет к потере приблизительно 1% металлического алюминия в минуту в первоначальный период охлаждения после выполнения скачивания. Another example is the extraction of aluminum metal from white dross, which until now has been carried out using random and expensive methods. The first operation of processing dross chilled in molds is usually mechanical enrichment during several stages of crushing with screening of metallic particles from non-metallic ones. As a result, it is possible to obtain a concentrate with a metal aluminum content of the order of 60-70%, before sending it to the smelter in a rotating pot. It is estimated, however, that the cooling of the dross in the molds results in a loss of approximately 1% of aluminum metal per minute in the initial cooling period after downloading.
В качестве замены охлаждения в изложницах в последние десять лет все более широкое применение находят охлаждающие барабаны. Они обеспечивают ускорение охлаждения и снижение выгорания зерен металла. Дросс на выходе из охлаждающих барабанов содержит 35-60% алюминия. In the last ten years, cooling drums are increasingly used as a replacement for cooling in molds. They provide accelerated cooling and reduced burning of metal grains. Dross at the exit of the cooling drums contains 35-60% aluminum.
Дросс, который охлаждается в барабане, удобен в обращении, однако имеет тот недостаток, что с трудом поддается обогащению, главным образом на дробильной или просеивающей установке, поскольку способ охлаждения вызывает сцепление металла и оксидов таким образом, что непосредственная переработка во вращающейся варнице неизбежно становится следующим производственным звеном. The drum that is cooled in the drum is easy to handle, but it has the disadvantage that it is difficult to enrich it, mainly in a crushing or sieving plant, since the cooling method coheses the metal and oxides in such a way that the direct processing in a rotating winery inevitably becomes the following production link.
Процесс переработки во вращающейся варнице является дорогостоящим и вредным для окружающей среды, поскольку ведет к выделению отходов по существу в объеме, равном загруженному концентрату дросса. Дросс, который содержит 50% алюминия и 50% оксидов, требует 50% солевых добавок или количество соли, равное неметаллической части дросса. The recycling process in the rotary brewery is expensive and harmful to the environment, since it leads to the release of waste in essentially the amount equal to the loaded dross concentrate. Dross, which contains 50% aluminum and 50% oxides, requires 50% salt additions or an amount of salt equal to the nonmetallic part of dross.
Вывоз в отвалы отходов в форме соляного кека превратился в ряде промышленно развитых стран в серьезную проблему, поскольку солевой раствор проникает в грунт и загрязняет подпочвенные воды. В нескольких странах построены утилизационные установки для соли, однако полученная в результате утилизации соль дороже свежей соли. Тем не менее, вторичных переработчиков в таких странах заставляют отгружать соляной кек и выплачивать сбор за вес отгруженного соляного кека. Более того, их принуждают закупать дорогостоящую соль обратно. Waste disposal in the form of salt cake in a number of industrialized countries has become a serious problem, since saline penetrates the soil and pollutes the underground water. Recycling plants for salt have been built in several countries, but the resulting salt is more expensive than fresh salt. However, recyclers in such countries are forced to ship salt cake and pay a fee for the weight of the salt cake shipped. Moreover, they are forced to buy expensive salt back.
Известно устройство для обработки дросса, которое предусматривают обработку дросса путем прессования его при ограниченной степени деформации между валками, помол спрессованного продукта для отделения металла от окислов и последующее разделение 2 компонентов. Пылевидные металлические частицы, образующиеся во время помола после операции разделения, переходят в окисную фазу /2/. A device for processing dross is known, which provides for the processing of dross by pressing it with a limited degree of deformation between the rollers, grinding the pressed product to separate the metal from oxides and the subsequent separation of 2 components. Dust-like metal particles formed during grinding after the separation operation go into the oxide phase / 2 /.
Недостатки и отрицательные стороны существующих процессов привели к серьезным усилиям, направленным на упрощение существующих и создание новых процессов, однако до сих пор это не привело к практическим результатам. The shortcomings and disadvantages of existing processes have led to serious efforts aimed at simplifying existing and creating new processes, but so far this has not led to practical results.
Целью настоящего изобретения является возможность устранения перечисленных выше недостатков и ограничений. The aim of the present invention is the ability to eliminate the above disadvantages and limitations.
Поставленная цель достигается тем, что в способе отделения магния или алюминия от компактного сплошного блока отходов, содержащих магний или алюминий, на сплошной блок воздействуют по меньшей мере одной струей жидкости под давлением не менее 400 бар для отделения металла от шлака путем откалывания от блока кусков и для охлаждения вещества водой с целью снижения потерь металла за счет окисления, причем сопло или сопла и блок перемещаются относительно друг друга. This goal is achieved by the fact that in the method of separating magnesium or aluminum from a compact solid block of waste containing magnesium or aluminum, the continuous block is exposed to at least one stream of liquid under a pressure of at least 400 bar to separate the metal from the slag by chipping from the block of pieces and to cool the substance with water in order to reduce metal loss due to oxidation, moreover, the nozzle or nozzles and the block are moved relative to each other.
После первоначального дробления струями жидкости, если материал недостаточно очищен, его подвергают дальнейшей переработке в установках дробления и грохочения. After the initial crushing by jets of liquid, if the material is not sufficiently cleaned, it is subjected to further processing in crushing and screening plants.
Возможна также после первоначального дробления струями воды или в дробильных установках дальнейшая обработка материала струями жидкости под давлением в барабанных сепараторах и/или водой в промывочных барабанах. After initial crushing with water jets or in crushing plants, further processing of the material with liquid jets under pressure in drum separators and / or water in washing drums is also possible.
В качестве жидкости под давлением используют воду. Water is used as a liquid under pressure.
Перемещение сопла или сопел и сплошного блока относительно друг друга осуществляют вращением сплошного блока вокруг вертикальной оси при совершении соплом или соплами возвратно-поступательных движений. The movement of the nozzle or nozzles and the solid block relative to each other is carried out by rotating the solid block around the vertical axis when the nozzle or nozzles are reciprocating.
Для уменьшения окисления металла блок и вещества охлаждают водой. To reduce oxidation of the metal, the block and substances are cooled with water.
Устройство для отделения магния или алюминия от компактного сплошного блока шлака или отходов, содержащих магний или алюминий, имеет по меньшей мере одно сопло для целенаправленного использования струи жидкости под давлением не менее 400 бар, причем сопло размещено выше, ниже и на уровне боковой стороны компактного сплошного блока. Сопло или сопла размещены в промывочной головке, которая направляет струю жидкости на возможно сохранившиеся части блока, все еще не разделившиеся на металл и шлак, в ручном, программном или автоматическом режиме. Устройство может быть снабжено барабанным сепаратором, приспособленным для приема переработанной массы и содержащим средства для ввода струй жидкости, предпочтительно струй воды, под высоким давлением, которые отделяют остаточное неотделенное вещество. A device for separating magnesium or aluminum from a compact continuous block of slag or waste containing magnesium or aluminum has at least one nozzle for the targeted use of a jet of liquid under a pressure of at least 400 bar, and the nozzle is located above, below and at the side of the compact solid block. The nozzle or nozzles are located in the flushing head, which directs a stream of liquid to the possibly remaining parts of the block, which are still not divided into metal and slag, in manual, program or automatic mode. The device may be equipped with a drum separator adapted to receive the processed mass and containing means for introducing jets of liquid, preferably jets of water, under high pressure, which separate the residual unseparated substance.
Способ и устройство, являющиеся предметом настоящего изобретения, предлагают по сравнению с известными и общепринятыми в настоящее время способами гораздо более простые и дешевые сооружения и оборудование, которые могут перерабатывать меньшие объемы сырья, сохраняя при этом способность экономически конкурировать с более крупными, часто находящимися на значительном расстоянии установками. Это достигается путем применения промывки при очень высоком давлении, улучшения сепарации получения более чистого продукта, в особенности более чистых металлических концентратов, и, кроме того, достигается значительно более быстрое разделение блока массы по сравнению с известными мокрыми процессами, что наряду с быстрым охлаждающим действием промывающей и охлаждающей воды ограничивает охлаждение и потерю в ходе процесса как такового ценной составляющей, такой как металл. The method and device that are the subject of the present invention offer, in comparison with the known and generally accepted methods at present, much simpler and cheaper facilities and equipment that can process smaller volumes of raw materials, while maintaining the ability to compete economically with larger, often large distance settings. This is achieved by applying washing at very high pressure, improving the separation of obtaining a cleaner product, in particular cleaner metal concentrates, and, in addition, significantly faster separation of the mass block is achieved compared to known wet processes, which, along with the quick cooling action of the washing and cooling water limits the cooling and loss of a valuable component such as metal during the process.
Настоящее изобретение может быть использовано для отделения более мягкого материала от более твердого вне зависимости от того, какой из материалов представляет интерес. The present invention can be used to separate a softer material from a harder material, regardless of which material is of interest.
Настоящее изобретение обладает также рядом других преимуществ и улучшений по сравнению с существующим уровнем техники. Компактность установки облегчает осуществление контроля и нейтрализации выделения опасных и создающих помехи газов. Кроме того, способ быстрее мокрого процесса. Это особенно необходимо при обработке магниевого и алюминиевого шлака, который вступает в сильно экзотермическую реакцию с выделением под воздействием воды и воздуха ряда опасных и создающих помехи газов. При поступлении воды и воздуха последовательно снижается содержание металла. Со временем такие реакции приведут к снижению содержания или полному удалению металла из базового исходного материала. The present invention also has a number of other advantages and improvements over the prior art. The compactness of the installation makes it easier to control and neutralize the emission of hazardous and interfering gases. In addition, the method is faster than a wet process. This is especially necessary when processing magnesium and aluminum slag, which enters into a highly exothermic reaction with the release of a number of dangerous and interfering gases under the influence of water and air. Upon receipt of water and air, the metal content gradually decreases. Over time, such reactions will lead to a reduction or complete removal of the metal from the base starting material.
Способ, являющийся предметом настоящего изобретения, позволяет получить более чистый по сравнению с большинством других случаев, поскольку он в определенной степени препятствует попаданию в металл загрязнений, что может иметь место при многоступенчатом дроблении магния и алюминия. Кроме того, он обеспечивает более высокую извлекаемость с более высоким выходом, например, магния и алюминия по сравнению с операциями дробления или размалывания и в особенности выше, чем при выплавке алюминия во вращающейся варнице, в которой потери составляют приблизительно 10%. The method, which is the subject of the present invention, allows you to get cleaner than most other cases, since it to some extent prevents the ingress of contaminants into the metal, which can occur with multi-stage crushing of magnesium and aluminum. In addition, it provides higher recoverability with a higher yield of, for example, magnesium and aluminum compared with crushing or grinding operations and is especially higher than with aluminum smelting in a rotating winery, in which the losses are about 10%.
Способ, являющийся предметом настоящего изобретения, оказался особенно подходящим для отделения от шлака и отходов, содержащих магний и соответственно для отделения алюминия от шлака и отходов, содержащих алюминий, однако применение способа не ограничивается этими областями. Наоборот, этот принцип может быть использован даже в тех областях, где более твердый материал нужно отделить от окружающего его несколько более мягкого материала и где по различным причинам не пригодно применение процесса дробления или промывки под низким давлением отчасти из-за больших временных затрат и отчасти из-за возможных побочных эффектов. The method of the present invention has proven to be particularly suitable for separating from slag and waste containing magnesium, and accordingly for separating aluminum from slag and waste containing aluminum, however, the application of the method is not limited to these areas. On the contrary, this principle can be used even in areas where harder material needs to be separated from the surrounding material of a slightly softer material and where for various reasons it is not suitable to use the process of crushing or washing under low pressure, partly because of the large time costs and partly because due to possible side effects.
Даже если доказано, что изобретение хорошо подходит для извлечения металла из шлака и отходов, содержащих магний и алюминий, оно может быть успешно использовано для отделения других материалов, представляющих собой соединение нескольких компонентов, обладающих различной твердостью. Even if it is proved that the invention is well suited for the extraction of metal from slag and waste containing magnesium and aluminum, it can be successfully used to separate other materials, which are a combination of several components with different hardness.
Черный дросс, который может содержать 3-10% металлического алюминия, может поэтому также с успехом быть переработан с помощью настоящего изобретения. Переработка или фрагментирование таким образом могут быть частью всего процесса извлечения металлов, оксидов и солей или же могут быть применены для извлечения металла и оксидов алюминия, в результате чего растворенные соли (в основном NaCl) выпускаются в море. Black dross, which may contain 3-10% aluminum metal, can therefore also be successfully processed using the present invention. Recycling or fragmentation in this way can be part of the whole process of extracting metals, oxides and salts, or they can be used to extract metal and aluminum oxides, as a result of which dissolved salts (mainly NaCl) are discharged into the sea.
В ходе применения способа, являющегося предметом настоящего изобретения, струя жидкости, находящейся под очень высоким давлением, выбивает мягкое или хрупкое вещество из более твердых или прочных веществ. Давление струи устанавливают в зависимости от конкретного материала, предназначенного к обработке, и оно может варьироваться от нескольких сотен до нескольких тысяч бар. During the application of the method that is the subject of the present invention, a jet of liquid under very high pressure knocks a soft or brittle substance out of harder or stronger substances. The jet pressure is set depending on the specific material intended for processing, and it can vary from several hundred to several thousand bar.
Выяснено, что струи жидкости с очень высоким давлением очень подходят для отделения твердых и пластичных материалов, таких как металлы, от хрупких, мягких или песчаных материалов, в которые погружены металлические частицы. Струи под высоким давлением разламывают блок по граничным поверхностям между частями, обладающими различными механическими свойствами, различающимися, например, твердостью, хрупкостью или вязкостью. Части, на которые легче всего воздействует струя, отрываются и смываются с более устойчивых частей. It has been found that jets of liquids with very high pressure are very suitable for separating hard and plastic materials, such as metals, from brittle, soft or sandy materials in which metal particles are immersed. The high-pressure jets break the block along the boundary surfaces between parts with different mechanical properties, differing, for example, hardness, brittleness or viscosity. Parts that are most easily affected by the jet come off and rinse off from more stable parts.
Процесс может иметь в качестве исходной точки сплошной блок, содержащий шлак с включенным в него металлом отчасти в виде комков различных размеров и формы и отчасти в виде шариков малого диаметра. The process may have as a starting point a solid block containing slag with metal included in it, partly in the form of lumps of various sizes and shapes, and partly in the form of balls of small diameter.
Похоже, что существует пороговое значение давления в струях жидкости, поскольку при давлении ниже порогового значения менее устойчивые части будут медленно механически вымываться из материала, растворяться в жидкости или вымываться или вступать в химическую реакцию с жидкостью с последующим вымыванием. It seems that there is a threshold pressure value in the liquid jets, since at a pressure below the threshold value, less stable parts will slowly mechanically wash out of the material, dissolve in the liquid, or wash out or enter into a chemical reaction with the liquid, followed by leaching.
При давлении ниже порогового содержание механически устойчивых частей, таких как металлы, может уменьшиться или они могут исчезнуть полностью в случае, если допустить развитие нежелательных реакций. At pressures below the threshold, the content of mechanically stable parts, such as metals, may decrease or they may completely disappear if the development of undesirable reactions is allowed.
Однако при давлении выше порогового достигается быстрое выламывание и удаление менее устойчивых частей с освобождением при этом твердых и прочных частей. Таким образом, не останется времени на развитие реакций, понижающих, например, содержание металла, так что они не имеют значения. However, at pressures above the threshold, rapid breaking and removal of less stable parts is achieved with the release of solid and durable parts. Thus, there will be no time left for the development of reactions that lower, for example, the metal content, so that they do not matter.
Пороговые значения будут меняться в зависимости от состава, предназначенного для обработки материала. Threshold values will vary depending on the composition intended for processing the material.
До настоящего времени не определено конкретное пороговое значение, характерное для перехода от обычной промывки до разрушения более мягкого материала при обработке материалов различных составов, однако предполагается, что такое пороговое значение может быть обнаружено в диапазоне 300-500 бар и что соответствующее рабочее давление, применяемое в случае магния и алюминия, будет находиться в диапазоне от 500 бар и выше, даже более 1000 бар. To date, no specific threshold value has been determined that is characteristic of the transition from conventional washing to the destruction of softer material when processing materials of various compositions, however, it is assumed that such a threshold value can be detected in the range of 300-500 bar and that the corresponding working pressure used in In the case of magnesium and aluminum, it will be in the range of 500 bar and above, even more than 1000 bar.
Однако промывка под высоким давлением превосходит другие способы, когда требуется получить чистый металл при минимуме потерь из магниевого шлама, алюминиевого дросса и черного дросса, поскольку дробление блока массы происходит так же хорошо, как и в механических дробильных машинах, при отсутствии повреждений, дробления или шелушения металла до нежелательной степени. Кроме того, промывка под высоким давлением быстро разрушает блок таким образом, что реакции, способствующие понижению содержания металла, не имеют достаточно времени для нанесения существенного ущерба. Процесс промывки под высоким давлением требует компактной установки, на которой легко обеспечить улавливание газов, которые могут выделяться, а также дальнейшую переработку этих газов. However, high-pressure washing is superior to other methods when it is necessary to obtain pure metal with a minimum of losses from magnesium sludge, aluminum dross and black dross, since the crushing of the mass block is as good as in mechanical crushing machines, in the absence of damage, crushing or peeling metal to an undesirable degree. In addition, high-pressure washing quickly destroys the block so that reactions that lower the metal content do not have enough time to cause significant damage. The high-pressure flushing process requires a compact unit where it is easy to capture the gases that may be released, as well as further processing of these gases.
Описанные выше преимущества достигаются с помощью способа и устройства, являющихся предметом настоящего изобретения, как это показано в признаках, перечисленных в формуле изобретения. The advantages described above are achieved by the method and device that are the subject of the present invention, as shown in the features listed in the claims.
Ниже изобретение описано на примере двух вариантов реализации, изображенных на чертежах, из которых на фиг. 1 схематически показана блок-схема первого варианта реализации изобретения, а на фиг. 2 схематически показана блок-схема альтернативного варианта реализации. The invention is described below by way of example of two embodiments depicted in the drawings, of which in FIG. 1 schematically shows a block diagram of a first embodiment of the invention, and FIG. 2 is a schematic block diagram of an alternative embodiment.
На обоих чертежах показан блок 1, состоящий из смеси материалов, включающий по меньшей мере два компонента, обладающих различной твердостью (механические свойства) и годные для функционирования процесса, таких как металл в массе шлака. Блок направляется через задвижку в контейнер 2, в котором имеется по меньшей мере одно сопло 11 для промывки под высоким давлением, и опускается на рычаг или раму, предназначенную для этой цели, причем рычаг или рама может перемещаться внутри контейнера по горизонтали так же, как по вертикали, таким образом, что сопло или сопла успешно перекрывают поверхность блока струями под высоким давлением. Благодаря этому будут отделяться части блока, причем некоторые из них будут настолько малы, что станут проваливаться сквозь сетку под блоком 1, которая может быть выполнена неподвижной или в форме вращающегося диска, или же через отверстия в нижней части контейнера для отходов. Другие части останутся на решетке 4 для последующей обработки струями под более высоким давлением, по мере того как струи взламывают и вгрызаются в блок, разделяя части, остающиеся на решетке, и таким образом в конечном счете вымывая более мягкий материал. Обычно струи высокого давления могут поступать из агрегата 3, подающего воду под высоким давлением. In both drawings, a block 1 is shown, consisting of a mixture of materials, including at least two components having different hardness (mechanical properties) and suitable for the operation of the process, such as metal in the mass of slag. The block is guided through a valve into a
Струи высокого давления могут поступать из промывочной головки при запрограммированном движении струй или промывочной головки, так что струи "отыскивают" те куски, которые необходимо разрушить. Вне зависимости от того, поступают ли струи из рычага или рамы, содержащей множество сопел 11, или одна промывочная головка содержит несколько или только одну струю, важно чтобы струи были правильно ориентированы и обеспечивали разрушение всего блока. Головка или головки сопла могут быть направлены к блоку по вертикали вниз или могут быть повернуты из этого положения по существу по горизонтали в направлении блока. Необходимо также подводить головку или головки сопла под решетку, чтобы иметь возможность осуществлять промывку снизу по направлению вверх. В качестве рабочей жидкости может применяться вода или другие подходящие жидкости. High-pressure jets can come from the flushing head during the programmed movement of the jets or flushing head, so that the jets “find” those pieces that need to be destroyed. Regardless of whether the jets come from a lever or a frame containing
Комки материала, выдерживающего воздействие струй высокого давления, такого как металл, и которые больше диаметра отверстий в решетке 4, останутся на решетке и могут быть извлечены после завершения переработки блока 1. Lumps of material that can withstand high pressure jets, such as metal, and which are larger than the diameter of the holes in the grate 4, remain on the grate and can be removed after processing of block 1 is completed.
В зависимости от желательного конечного продукта материалы могут использоваться непосредственно, рециркулироваться для повторной переработки, могут быть подвергнуты грохочению или дальнейшей переработке, например в барабанном сепараторе 6, на установке дробления и грохочения, в промывочном барабане или на сушильной установке 5. Для дальнейшей переработки материал транспортируют с решетки 4 в барабанный сепаратор 6, где для разделения частей с различными механическими свойствами, в особенности металла и шлака, повторно используется промывка под высоким давлением. Предпочтительно материал пропускают через барабанный сепаратор 6 в осевом направлении через сепаратор до другого его конца, где начинается переработка. В несколько наклоненном барабанном сепараторе струи под высоким давлением направляются на материал, посредством чего он одновременно переносится вверх из водяной ванны таким образом, что материал дробится о заднюю и боковые стенки и сразу же падает в водяную ванну, в значительной мере избегая возможного воздействия на материал воды. Depending on the desired end product, the materials can be used directly, recycled for recycling, can be screened or further processed, for example in a drum separator 6, in a crushing and screening unit, in a washing drum or in a drying unit 5. For further processing, the material is transported from the lattice 4 to the drum separator 6, where for the separation of parts with different mechanical properties, in particular metal and slag, reused myvka under high pressure. Preferably, the material is passed through the drum separator 6 in the axial direction through the separator to its other end, where processing begins. In a slightly tilted drum separator, high-pressure jets are directed onto the material, whereby it is simultaneously transferred upward from the water bath so that the material is crushed on the back and side walls and immediately falls into the water bath, largely avoiding possible exposure to water material .
Материал перерабатывают в барабане 6 посредством одного или нескольких сопел, последовательно осуществляющих многократную обработку материала посредством струй под высоким давлением. The material is processed in the drum 6 through one or more nozzles, sequentially performing multiple processing of the material by means of jets under high pressure.
Барабанный сепаратор 6 предпочтительно наклоняется таким образом, что материал под воздействием вращения барабана перемещается вниз в направлении, противоположном движению конвейера, подающего материал в барабан. Эта часть барабана содержит продольные щели или подъемники, создающие возможность перемещения материала при вращении барабана, не допуская при этом смывания материала струями высокого давления, но вместо этого обеспечивая его дробление при одновременной максимально возможной очистке. Drum separator 6 is preferably tilted so that the material under the influence of rotation of the drum moves down in the opposite direction to the movement of the conveyor feeding the material into the drum. This part of the drum contains longitudinal slots or elevators that make it possible to move the material during rotation of the drum, while avoiding flushing of the material with high-pressure jets, but instead ensuring its crushing while at the same time maximally cleaning.
После дробления под высоким давлением материал перемещается в секцию грохочения барабана 6, где более мелкий материал, размерами ниже установленного порогового значения, удаляется из системы с подачей и без подачи обычной промывочной воды (мокрое грохочение). Удобнее всего сбор тонкоизмельченного материала и воды со всей установки на желобе 13 и удаление их из процесса. After crushing under high pressure, the material is transferred to the screening section of the drum 6, where smaller material, with sizes lower than the set threshold value, is removed from the system with the supply and without the supply of ordinary washing water (wet screening). It is most convenient to collect finely ground material and water from the entire installation on the gutter 13 and remove them from the process.
Более крупный материал остается на решетке вплоть до достижения конца барабана 6, где подъемники благодаря вращению барабана поднимут материал на конвейер с доставкой его обратно к противоположному концу барабана 6 для повторной обработки струями высокого давления. В барабане осуществляется переработка в замкнутом цикле с удалением тонкоизмельченного материала. Larger material remains on the grill until reaching the end of the drum 6, where the hoists, due to the rotation of the drum, lift the material onto the conveyor and deliver it back to the opposite end of the drum 6 for reprocessing with high pressure jets. The drum is processed in a closed cycle with the removal of finely ground material.
После достижения достаточной степени очистки кускового материала, решение о чем принимают на основании визуального осмотра или известной из опыта длительности переработки продукт (собранную фракцию) отбирают через заслонку, желоб или подобное приспособление 5, которое подводят под выходной конец конвейера. After achieving a sufficient degree of purification of the bulk material, a decision is made on the basis of visual inspection or the processing time known from experience, the product (collected fraction) is taken through a valve, chute or similar device 5, which is brought under the outlet end of the conveyor.
На фиг. 5 показан другой вариант реализации изобретения, специально разработанный для тех случаев, когда части, выломанные из сплошного блока, такого как материал, содержащий магний и алюминий, имеют размеры, позволяющие пройти через решетку 4, но не так чисты, как предназначенные к отбору компонент или компоненты. Поэтому материал перед дальнейшей переработкой может быть разделен на две и более фракции, а именно тонкую фракцию, направляемую на конечную очистку в барабанном сепараторе или промывочном барабане и одну или больше грубых фракций, направляемых в замкнутую схему дробления, в которой осуществлялось отделение от металла солей и оксидов и их измельчение с последующим удалением. In FIG. 5 shows another embodiment of the invention, specially designed for those cases where the parts broken out of a solid block, such as a material containing magnesium and aluminum, are sized to pass through the grating 4, but are not as clean as the components intended for selection or Components. Therefore, the material before further processing can be divided into two or more fractions, namely, a fine fraction sent for final cleaning in a drum separator or a washing drum and one or more coarse fractions sent to a closed crushing circuit in which salts and oxides and their grinding, followed by removal.
Виброжелоб подает поступающие воду, пульпу и кусковой материал через решетку 4. Вибрирующие стержни в конце желоба пропускают между собой измельченный материал. Он транспортируется по виброжелобу по меньшей мере к одному промывочному барабану 7. Вода и пульпа с мелочью отделяются и удаляются из процесса посредством желоба 13 через решетку 8, расположенную на входе промывочного барабана. The vibratory chute delivers incoming water, pulp and bulk material through the grate 4. Vibrating rods at the end of the chute pass the crushed material between them. It is transported through a vibratory gutter to at least one
Холодная свежая вода поступает в барабан через сопло 9 в таком количестве, чтобы температура поддерживалась по существу на уровне температуры поступающей свежей воды. Промывка может продолжаться от пары минут до 30-40 минут и в некоторых случаях даже дольше, вплоть до того времени, когда металлический концентрат в барабане достигнет нужной степени чистоты. Cold fresh water enters the drum through the nozzle 9 in such an amount that the temperature is maintained essentially at the temperature level of the incoming fresh water. Rinsing can last from a couple of minutes to 30-40 minutes, and in some cases even longer, until the time when the metal concentrate in the drum reaches the desired degree of purity.
Поверхностная вода и пульпа с мелочью проходят через решетку 8. По достижении нужной степени чистоты на входное отверстие барабана надевают крышку и из барабана 7 через решетку 8 сливают воду и пульпу с мелочью, как показано на фиг 2, в то время как металлический концентрат остается в барабане. Сразу после этого в отверстие продолжающего вращение барабана направляют сильный тепловой поток с целью просушить металлический концентрат еще до того, как он вступит в реакцию с водой и воздухом. Как только концентрат высохнет, реакция значительно замедляется. Surface water and pulp with fines pass through the
Сухим металлическим концентратом заполняют бочки или контейнеры, которые затем герметизируют и как можно надежнее изолируют от контакта с водой и воздухом. Barrels or containers are filled with dry metal concentrate, which are then sealed and insulated as reliably as possible from contact with water and air.
Более крупные комки перемещают с желоба над стержнями на конвейер с низкой скоростью, доставляющей кусковой материал в молотковую дробилку 10, где от металла отделяются соли и другие примеси. Виброжелоб и конвейер транспортируют материал от дробилки к грохоту, где происходит отделение тонкоизмельченного материала и его доставка по виброжелобам в промывочный барабан 7 для окончательной промывки вместе с измельченным материалом, поступающим непосредственно из промывочной камеры. Larger lumps are moved from the chute above the rods to the conveyor at a low speed, delivering the bulk material to the
Надрешеточный продукт с грохота возвращают назад в дробилку 10. С конвейера 12 чистые куски металла могут отбираться вручную или же материал может собираться и пропускаться через дробилку 10 до тех пор, пока материал не достигнет приемлемой степени чистоты, при которой соли, оксиды и другие примеси бывают раздроблены и отделены от металла. The superlattice product is returned from the screen to the
Металлический концентрат может быть направлен для чистой отмывки в промывочном барабане 7 или же может быть отобран с желоба. The metal concentrate can be sent for clean washing in the
Самые крупные куски металла, остающиеся на решетке 4, промываются дочиста на решетке 4 и отбираются вручную. The largest pieces of metal remaining on the grate 4 are washed cleanly on the grate 4 and are selected manually.
В этом процессе существенную роль играют следующие факторы. Для поддержания низкой температуры и избежания нежелательных реакций, уменьшающих содержание металла, важно использовать большое количество воды. Процесс должен проходить очень быстро, чтобы не допустить начала развития нежелательных реакций. Операция дробления включена для того, чтобы уменьшить длительность переработки для фракции средних размеров, которые не столь легко можно отмыть дочиста на решетке 4 и которые содержат так много солевого покрытия или неметаллических соединений, с трудом поддающихся растворению, так что непосредственная очистка в промывочном барабане потребует непропорционально длительного времени. The following factors play a significant role in this process. To maintain a low temperature and to avoid undesirable reactions that reduce the metal content, it is important to use a large amount of water. The process must go very quickly in order to prevent the onset of undesirable reactions. The crushing operation is included in order to reduce the processing time for medium-sized fractions that cannot be washed so easily on the grill 4 and which contain so much salt coating or non-metallic compounds that are difficult to dissolve, so that direct cleaning in the washing drum will require disproportionately a long time.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1024519, кл. C 22 B 7/00, опубл. 23.06.89.Sources of information
1. USSR author's certificate N 1024519, cl. C 22
2. Патент Великобритании N 1603932, кл. C 22 B 7/00, опубл. 02.12.81. 2. British patent N 1603932, CL C 22
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO942717A NO179858C (en) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | Method and apparatus for separating hard from less hard substances |
NO942717 | 1994-07-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97102764A RU97102764A (en) | 1999-03-20 |
RU2162369C2 true RU2162369C2 (en) | 2001-01-27 |
Family
ID=19897276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97102764A RU2162369C2 (en) | 1994-07-20 | 1995-07-19 | Process and gear to separate hard material from less hard material |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5915634A (en) |
EP (1) | EP0773831B1 (en) |
JP (1) | JPH10506045A (en) |
CN (1) | CN1054550C (en) |
AU (1) | AU685984B2 (en) |
CA (1) | CA2195331A1 (en) |
DE (1) | DE69519578T2 (en) |
NO (1) | NO179858C (en) |
RU (1) | RU2162369C2 (en) |
UA (1) | UA53610C2 (en) |
WO (1) | WO1996002326A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1298429C (en) * | 2004-02-06 | 2007-02-07 | 上海宝钢冶金建设公司 | Method for preparing steel slag water washing sand used as a substitute for yellow sand |
US9333538B1 (en) * | 2015-02-26 | 2016-05-10 | American Biocarbon, LLC | Technologies for material separation |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE597322C (en) * | 1931-02-05 | 1934-06-12 | Ernst Justus Kohlmeyer Dr Ing | Process for the preparation of metal-containing foundry residues |
BE658534A (en) * | 1964-01-21 | 1900-01-01 | ||
DE2753000A1 (en) * | 1977-11-28 | 1979-05-31 | Knippi Niproruda | Mechanical crushing of coarse material, esp. slag contg. aluminium - for recovery of aluminium, alumina, and iron in aluminium smelting works |
DE2830574C2 (en) * | 1978-07-12 | 1982-05-19 | Albert Prof. Dr.-Ing. 3392 Clausthal-Zellerfeld Bahr | Process for processing aluminum salt slag |
JPS5689538A (en) * | 1979-12-19 | 1981-07-20 | Baueru Kosan Kk | Crushing method of used tire |
DE3140294C2 (en) * | 1981-10-10 | 1983-11-17 | Alpine Ag, 8900 Augsburg | Method and device for separating a material mixture into components of different grindability |
US4662893A (en) * | 1984-10-11 | 1987-05-05 | Morton Thiokol Inc. | Hydraulic waste propellant macerator and method of use |
US4986479A (en) * | 1989-08-14 | 1991-01-22 | Ingersoll-Rand Company | Fluid jet shredder apparatus and method of use |
US5115983A (en) * | 1990-07-07 | 1992-05-26 | D & R Recyclers, Inc. | Process for recycling vehicle tires |
US5234172A (en) * | 1991-02-01 | 1993-08-10 | The Black Clawson Company | High pressure water jet comminuting |
-
1994
- 1994-07-20 NO NO942717A patent/NO179858C/en not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-07-19 DE DE1995619578 patent/DE69519578T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-07-19 CA CA 2195331 patent/CA2195331A1/en not_active Abandoned
- 1995-07-19 JP JP50491496A patent/JPH10506045A/en active Pending
- 1995-07-19 CN CN95194817A patent/CN1054550C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-07-19 RU RU97102764A patent/RU2162369C2/en active
- 1995-07-19 UA UA97020751A patent/UA53610C2/en unknown
- 1995-07-19 EP EP95927096A patent/EP0773831B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-19 WO PCT/NO1995/000130 patent/WO1996002326A1/en active IP Right Grant
- 1995-07-19 AU AU31229/95A patent/AU685984B2/en not_active Ceased
- 1995-07-19 US US08/776,261 patent/US5915634A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БОГДАНОВ Е.И. Оборудование для транспорта и промывки песков россыпей. - М.: Недра, 1978, с.45-46, 48. НЕВСКИЙ Б.В. Обогащение россыпей. - М.: Металлургиздат, 1947, с.47-48. ТРОИЦКИЙ В.В. Промывка полезных ископаемых. - М.: Недра, 1978, с.168-170. ТАГГАРТ А.Ф. Справочник по обогащению полезных ископаемых, т.III-М.: Металлургиздат, с.18-19. Ё * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1156420A (en) | 1997-08-06 |
AU3122995A (en) | 1996-02-16 |
AU685984B2 (en) | 1998-01-29 |
UA53610C2 (en) | 2003-02-17 |
EP0773831B1 (en) | 2000-12-06 |
NO179858B (en) | 1996-09-23 |
CA2195331A1 (en) | 1996-02-01 |
NO179858C (en) | 1997-01-02 |
WO1996002326A1 (en) | 1996-02-01 |
JPH10506045A (en) | 1998-06-16 |
CN1054550C (en) | 2000-07-19 |
NO942717L (en) | 1996-01-22 |
DE69519578T2 (en) | 2001-06-07 |
NO942717D0 (en) | 1994-07-20 |
EP0773831A1 (en) | 1997-05-21 |
US5915634A (en) | 1999-06-29 |
DE69519578D1 (en) | 2001-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100497318B1 (en) | Manufacturing method and apparatus for recycle sand exploiting construction waste concrete | |
US9370780B2 (en) | Scrap separation system and device | |
US6126096A (en) | Method and apparatus for separating and recovering fractional components of carpet | |
US6398138B1 (en) | Method of extracting nylon fiber from a comminuter | |
NO142000B (en) | PROCEDURE AND PLANT FOR TREATMENT OF WASTE WOODS, AS STUBBER AND WINDFALL, FOR PAPER PREPARATION | |
US4337900A (en) | Method of recovery of aluminum from waste material | |
JP2000510397A (en) | Method and apparatus for separating and treating recoverable waste | |
JP2016538129A (en) | Waste material reuse treatment equipment | |
US5908164A (en) | Method and apparatus for separating and recovering fractional components of carpet | |
KR101897560B1 (en) | Method for obtaining aggregate using concrete | |
KR870001136B1 (en) | A method for treatment of stainless slug | |
RU2162369C2 (en) | Process and gear to separate hard material from less hard material | |
JP4149529B2 (en) | How to treat slag from refuse incineration equipment | |
KR100810161B1 (en) | The method and apparatus to seperate moltar and paste from materials of construction waste | |
JP2939712B2 (en) | Sorting and crushing equipment for empty bottles | |
JP2006088087A (en) | Sand manufacturing apparatus | |
KR20200121979A (en) | washing devices of aluminium chip and recovery systems of aluminium chip | |
JPS5729424A (en) | Method of reclamation of waste plastic container | |
JPS63276509A (en) | Method and appratus for regeneration of resin-metal composite material | |
NO128286B (en) | ||
US2726815A (en) | Impact apparatus for cleaning metal scrap and the like | |
KR100575106B1 (en) | Foreign Matter Removal Device for Reclaimed Gravel and Sands Manufacturing System | |
KR20050051428A (en) | Method of regenerating sand utilizing waste concrete and an apparatus thereof | |
JP2670417B2 (en) | Recycling treatment method of incinerator ash of stalker type incinerator for waste | |
PL239993B1 (en) | Method for recovery of raw materials from wastes and a set of devices for recovery of raw materials from wastes |